HOMEOSTASIS Y

TERMORREGULACIÓN

TERMOREGULACIÓN HUMANA

DefinicionesTEMPERATURA: Es una característica de los cuerpos, y se debe al grado de movimiento de las moléculas de dicho cuerpo. (Tº)

CALOR: Es la energía que un cuerpo absorbe cuando aumenta sutemperatura o la energía que un cuerpo emite cuando disminuye sutemperatura (Q)

CALORÍA: Es la cantidad de calor que es necesario suministrar a un Kg. de agua para elevar su temperatura de 14,50 ºC a 15,5 0 ºC; es decir 1 º C a la presión atmosférica normal.

La unidad de la cantidad de calor es la Caloría⇒

Para mantener constante la temperatura del interior del cuerpo, un animal debe equilibrar las pérdidas y las ganancias de calor con el medio en que vive

El núcleo corporal intercambia calor con la capa superficial por conducción. La capa superficial intercambia calor con el medio por convección, conducción, radiación y evaporación (según propiedades de la piel y del revestimiento corporal)

Homeotermos

Poiquilotermos

Heterotermos Utilizan tanto la

endotermia como la ectotermia según las

situaciones ambientales y necesidades metabólicas

Murciélagos, colibríes, abejas

Su temperatura varía según la temperatura

ambiental (ectotermia)

Invertebrados, anfibios, peces, reptiles

Mantienen una temperatura corporal

constante independiente de la

ambiental (endotermia)

Aves, mamíferos

Tc

T Ambiente

Ts

Cambios en la tasa metabólica

Conducción térmica

Capa superficial

Dependiendo del mecanismo que utilizan para regular su temperatura:

Músculos y grasa

La vida existe dentro de rangos: 0° 45 a 50 °C. Límites determinados

por el punto de congelación del agua y pérdida de la conformación funcional de las proteínas.

Al bajar la T° las reacciones metabólicas no se realizan ya que a -20°C se congela el protoplasma y destruye la estructura celular.

Los seres vivos realizan continuamente intercambio de energía con el entorno: ambiente térmico. La fuente primaria proviene de la radiación solar.

TERMORREGULACION

Todos los organismos viven en un ambiente térmico, en un constante intercambio de energía con el medio

Luz del sol directa

Luz del sol reflejada Polvo

atmosférico

Luz del sol reflejada

radiación térmica del animal

radiación térmica de la vegetación

Evaporación

evaporación conducción convección radiación térmica

CONDUCCION a los objetos -> 3%Transferencia de calor por contacto directo. En inicio es grande, a medida que se igualan las T°s, el objeto se transforma en aislante que evita las pérdida de calor posteriores.

La grasa y el aire son malos conductores y malos aislantes

CONDUCCION al aire -> 12%Transferencia de calor de la piel al aire que envuelve al cuerpo.

El fenómeno se repite cada vez que la capa de aire se renueva por otra más fría.

RADIACION -> 60%Transferencia de calor entre dos cuerpos sin contacto por la emisión de energía electromagnética, ej. Rayos infrarrojos

Es > la perdida si el ambiente es más frio. Si la T° ambiental es mayor que la corporal se genera un flujo de calor hacia el

organismo

MECANISMOS EXTERNOS DE INTERCAMBIO DE ENERGIA: pérdida de calor

CONVECCION ->Al movimiento del aire caliente se le llama convección. Transferencia de calor por movimiento de un fluido el asciende una vez calentado permitiendo la renovación de capas de aire más frío que rodeen al cuerpo. (Ppio básico de los equipos de aire acondicionado)

- Son más importantes en posición vertical que en horizontal.

EVAPORACION -> 22%Se pone en marcha por encima de determinadas temperaturas. Se produce sudor que se evapora de la superficie corporal .

Si la T° amb.es > que la T° corporal la conducción y la radiación se producen desde el medio hacia el cuerpo, calentándolo. El cuerpo pierde calor por evaporación.

Ambientes cálidos y húmedos la evaporación, el sudor corre por la piel y la T° corporal puede aumentar. La mayor pérdida de agua y calor se produce por perspiración insensible.

Sudoración: El del calor corporal -> señal -> área preóptica (cerebro) ->Resp: sudor -> evaporación (2,5 a 4 lt /hora, dependiendo de la T° ambiente y la aclimatación)

Perspiración insensible: 800ml/día. El volumen de agua perdido impregna la ropa y da olor propio. Proviene de las células y tejidos y sale por simple difusión. No depende de factores climáticos externos, como en la sudoración

MECANISMOS INTERNOS DE INTERCAMBIO DE ENERGIA: pérdida de calor

Vasodilatación: El del calor corporal -> vasodilatación permite la superficie de perdida de calor desde la sangre. Ej. dp de ejercicio fsco. La piel enrojece.

Jadeo: En animales que no tienen glándulas sudoríparas El centro de control está ubicado en la protuberancia anular.

Durante el jadeo el aire -> pulmones , producen evaporación de humedad vías respiratorias y de saliva desde superficie de la boca y lengua

MECANISMOS INTERNOS DE INTERCAMBIO DE ENERGIA: pérdida de calor

INTERCAMBIO DE CALOR CON EL AMBIENTE

Mecanismos de ganancia de calor- Radiación directa del sol 97% La piel absorbe radiaciones infrarrojas, las de piel blanca reflejan más que las personas de piel obscura.

- Irradiación desde la atmósfera: La atm actúa como pantalla amplificadora de las radiaciones solares, haciendo incidir las radiación infraroja directamente sobre el cuerpo, al igual que la nieve y el asfalto.

o Vasoconstricción cutánea: Los centros nerviosos simpáticos del hipotálamo posterior disminución del diámetro de los vasos sanguíneos cutáneos. Ej. Palidez cuando hace .

o Piloerección: Snsimpático provoca contracción de los músculos erectores -> Bulbos pilosos. Forma una capa de aire retenida y calienta por conducción, actúa como aislante térmico.

Mecanismos de ganancia de calor• Espasmos musculares: En el Hipotálamo posterior esta el centro

motor primario encargado de controlar y regular la T° corporal, es el que produce la tiritación. Se activa cuando proveniente de la piel y Mespinal llega señal de FRÍO. El mov. De la musculatura genera calor y contribuye al proceso de termorregulación.

• Termogénesis Química: El área preóptica del Hipotálamo detecta baja de T° produce el factor liberador de TIROTROFINA (TRH) quien viaja por las venas portales hipotalámicas hasta la adenohipófisis, estimula la producción de TIROTROFINA (TSH), ésta hormona estimula la tiroides para que produzca TIROXINA (T4), Hna que pasa a sangre células aumenta el metabolismo celular.

• Los animales y niños presentan grasa parda, tejido rico en mitocondrias que liberan calor a partir del metabolismo

TM

• Cantidad de energía total empleada por un animal por unidad de tiempo

• Afectada por

• son necesarias para

Edad, Sexo, Tamaño, Temperatura ambiental Temperatura Corporal, Tipo de alimento ingeridoCantidad de alimento ingerido, Grado de actividadDisponibilidad de O2 ,Hormonas, Estado de saludFotoperiodo

• Estudiar el efecto real de un factor da

• Mediciones estandarizadas do sobre el metabolismo energético

Comparar la TM inter o intra especies

El control de la temperatura corporal, es función del hipotálamo:◦ integra los diferentes mecanismos de producción y

pérdida de calor con sus correspondientes procesos físicos y químicos.

TERMOSTATO HIPOTALAMICO

Región preóptica del hipotálamo anterior:◦ centro que regula el exceso

de calor. Hipotálamo posterior:

◦ centro de mantenimiento del calor que regula el exceso de frío y la pérdida de calor.

T° Ambiente

Humedad

Aire

1- Vasomotores2- Metabólicos3- Sudorales4- Escalofrío

T° del aire Piel

Encéfalo

Registro

Temperatura Corporal

HIPOTÁLAMO

Receptores Controlintegrador

Efectores

Componentes básicos del sistema Termorregulador

MECANISMOS FISIOLOGICOS ADAPTATIVOS PARA LA

TERMORREGULACION

Formación de capas aislantes mediante grandes capas de grasa

Alta conductancia térmica. Como su piel no es buen aislante, se calientan rápidamente

HIBERNACION Desaparece prácticamente

cualquier función metabólica. Poiquilotermos:

◦ Disminuyen el azúcar en la sangre◦ Aumentan el almacenamiento de

glucógeno en el hígado◦ Disminuye la frecuencia cardiaca.

Homeotermos: ◦ Se comportan como poiquilotermos

adoptando una hipotermia controlada.

◦ Respiración, frecuencia respiratoria y cardiaca bajan notablemente

◦ La temperatura corporal puede caer hasta los 10ºC.

Sistema termorregulador: Resumen

Se llama gasto metabólico del cuerpo a la intensidad con que se libera energía a partir del metabolismo de los nutrientes en todo el organismo.

Bajo condiciones muy tranquilas es de 60 a 70 calorías por hora, lo cual se llama metabolismo basal. Sin embargo, puede incrementarse hasta 20 veces durante el ejercicio intenso, lo que fomenta el gasto metabólico mucho más que cualquier estímulo

Otros factores que pueden incrementar el gasto metabólico en grado mucho menor son:Estimulación simpática, aproximadamente dos veces;

Efecto de la hormona tiroidea sobre el metabolismo celular, también dos veces aproximadamente; por último,

Fiebre cerca de dos veces por cada 8ºC de aumento de temperatura corporal.

El control de la pérdida de calor se debe a:

- Regulación de la circulación de la sangre por la piel, que a su vez regula la transferencia de calor desde la parte central del organismo hacia la superficie del cuerpo y, - Regulación de la sudación, que a su vez controla la evaporación a partir de la piel.

La producción de calor se encuentra regulada por:Estimulación simpática por todo el organismo, que incrementa el metabolismo celular,

Aumento del tono muscular y producción de escalofríos, fenómenos que incrementan en gran medida la producción de calor por los músculos durante periodos prolongados y,

Regulación de la secreción de la hormona tiroidea, que incrementa el metabolismo de todas las células